抗震計算—xxx村大橋抗震計算書

1、、工程概況k16+930橋位于楚雄連汪壩至南華縣城一級公路 3合同雙壩段，為主線上跨魯溝而設(shè)。 孔跨布置為19孔30m結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁橋。本橋平面分別位于圓曲線（起始樁號：k16+633.96,終止樁號：k16+710.207,半徑：1000m, 右偏）、緩和曲線（起始樁號：k16+710.207,終止樁號：k16+855.207,參數(shù)a:380.789,右偏）、 直線（起始樁號：k16+855.207,終止樁號：k17+063.157）和緩和曲線（起始樁號：k17+063.157,終 止樁號:k17+210.04,參數(shù)a:498.15,左偏）上，縱斷面縱坡-1%;墩臺徑向布置。采用

2、 4、5 孔一聯(lián)連續(xù)結(jié)構(gòu)，按半幅計全橋共設(shè) 8聯(lián)，全橋共設(shè)10道伸縮縫。上部構(gòu)造為30m預(yù)應(yīng)力混凝土箱形梁。下部為鋼筋混凝土蓋梁，雙柱方墩、挖孔灌注樁 基礎(chǔ)，根據(jù)實際地質(zhì)情況，113號墩按摩擦樁設(shè)計。上部箱梁采用強(qiáng)度等級 c50混凝土；雙柱式橋墩蓋梁、墩柱、系梁、樁基采用 c30混凝根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb18306-2001）及云南省地震動峰值加速度區(qū)劃圖 云南省地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖，橋位處中硬場田類場地，地震動峰值加速度值為 0.15g,地震動反應(yīng)譜特征周期為0.45s,地震基本烈度值為叩度，分組為第二組。本計算書對大橋左幅第二聯(lián)進(jìn)行計算，橋型布置圖如下圖所示。1b國宴a!口而

3、i庭酬強(qiáng)tqjsf-1圖1.1橋型布置圖圖1.2橋墩斷面示意圖、自振特性分析全橋有限元計算模型示于圖2.1,從左到右依次是5號墩、6號墩、7號墩、8號墩，7號 墩為固定墩。2.1,示于圖2.2圖2.1有限元模型表2.1自振特性一覽表其自振周期及相應(yīng)振型列于表模態(tài)號頻率/hz周期/s10.4257262.34892721.1434990.87450931.2619160.79244641.2776880.78266351.3228910.7559261.8663310.535811第二階振型第一階振型第四階振型第三階振型第五階振型第六階振型圖2.2振動模態(tài)三、地震輸入、3.2所小。0.45s,地

4、震e1、e2水準(zhǔn)地震時，均按反應(yīng)譜輸入。e1、e2反應(yīng)譜函數(shù)分別如下圖3.1 橋位處中硬m類場地，地震動峰值加速度值為0.15g,地震動反應(yīng)譜特征周期為基本烈度值為叩度。格賽類型覆防赳廢6（0.055） tflz. 1c6. ffld 0 03, oflt) 3tc.40e)近就范el 2阻泥座 tre球司1格加一卵沙路上的士橋借大格奧阿加濁成炭業(yè)追希出健肝福周明什/豐#計塞豺fcil3blls.it til .國足調(diào)整東教c43 :efa.：而3x(=2. 25*：i =*epw11 10|67&?|0.c9ce oo名柄生上尋u周班(秒圖3.2 e2反應(yīng)譜函數(shù)四、抗震性能驗算4.1 e1作

5、用下橋墩的抗震強(qiáng)度驗算橋墩截面尺寸如圖4.1所示圖4.1橋墩截面4.1.1 e1作用下橋墩抗壓能力驗算5號墩底單元截面使用階段正截面軸心抗壓承載能力驗算：1)、截面偏心矩為0,做軸心抗壓承載力驗算：nd=4243.9knnn = 0.90 8da+fsdas)=0.90 1.00 (13.80 4680000.00+330.00 57909.60) = 75324.8kntnd 800.00 527.39+330.00 1)3673.10-330.00 13673.10 = 13100.3knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf-b)hf(h0-hf/2)+f sdas(h0-as,

6、) =40656.3kn m綜上，nn取 13100.3knwnd 800.00 527.39+330.00 1)3673.10-330.00 13673.10 = 13100.3knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf-b)hf(h0-hf/2)+f sdas(h0-as) =40656.3kn m綜上，nn取 13100.3kn平ndw n,偏心受壓滿足驗算要求4)、 5 號墩底單元m y 最小時的偏心受壓驗算:e0 = md/nd =7904251156.27/13165137.54 = 600.39 mme = rp+h/2-as =1.00 600.39+2600.00/2

7、-76.00 = 1824.39 mme =0+a s-h/2=1.00 600.39+76.00-2600.00/2 = -623.61 mmnd =13165.1kn, *nd=13165.1kn.2de = 24018.4kn m；平nde = -8209.9kn m-假定大偏壓，對wn。作用點(diǎn)力矩取零，得到x計算的方程為：fcdx b/2 x xa2c+僅 bx (e-h x x +chx (b-b)hf(e-ho+hf/2)-fsdase+fsdase = 0求得 x =1873.83 mm.此時x &ho,為小偏壓，應(yīng)重新計算x :取對nn。作用點(diǎn)力矩為零的條件，得到x計算的方程為

8、：fcdx b/2 x xa2 cdfx b漁-ho) x xnfcdx(bf-b)hf(e-h0+hf/2) +(密uesas&fsd,as,e)x- mes 0 0ase = 0 求得 x = 1529.00 mmcs=ues(b 0/x-1) =0.0033 200000.00 (0.80 2524.00/1529.00-1) = 211.60e = x/h= 0.61nn =f cdbx+fsdas- osas=13.80 1800.00 1529.00+330.00 t3673.10-211.60 13673.10 = 39599.2knnne = fcdbx(h0-x/2)+(bf

9、,-b)hf,(ho-hf,/2)+f sdas,(ho-as,) =77872kn m重新計算 e1 = h/2-eo-a=623.61 mm綜上，nn 取 39599.2knnd n,偏心受壓滿足驗算要求。表4.1 e1作用下橋墩承載力驗算墩號類型x(mm)rnd(kn)e(mm)e(mm)nn(kn)rndv nn是否通 過驗算5偏，l? fxmin (m y)0.52744243.9543.10350.655513100.29是是偏，l? -m ymax0.52744243.9543.10350.655513100.29是是偏，l? -m ymin1.52913165.141.8244

10、-0.623639599.18是是軸心-fxmin04243.9540075324.75是是6偏，l? fxmin (m y)0.10641476.0946.62234.18432629.016是是偏心-mymax0.10641476.0946.62234.18432629.016是是偏心-m ymin1.575614780.351.7603-0.677741155.51是是軸心-fxmin01476.0940075101.19是是7（固定）偏，l? fxmin (m y)0.08631708.1897.55565.13262130.069是是偏心-mymax0.08631708.1897.5

11、5565.13262130.069是是偏心-m ymin1.409614800.41.9415-0.481535751.17是是軸心-fxmin01708.1890074765.85是是8偏，l? fxmin (m y)0.51294172.1643.08430.673512739.28是是偏，l? -m ymax0.51294172.1643.08430.673512739.28是是偏，l? -m ymin1.505413308.461.8001-0.610739004.57是是軸心-fxmin04172.1640074493.11是是4.1.2 e1作用下橋墩受彎承載力驗算5號墩橋墩截面承

12、載力：mu fsdas(h0330 16888.2、，八 x、as) fcdbx(m )2(1724 76) 14.3 2617 151.2 (1724 151.2/2)18513kn m橋墩墩底最大彎矩 mmax=5419 kn mmu=11021kn m,滿足設(shè)計規(guī)范。6號墩橋墩截面承載力： x mufsdas(h。 as) fcdbx(h0 -)151.2/2)151.2/2)151.2/2)330 16888.2 (1724 76) 14.3 2606 151.2 (1724 18474kn m7號墩橋墩截面承載力： x、m ufsd as(h0 as) fcdbx(h0 -)2330

13、 16888.2 (1724 76) 14.3 2590 151.2 (1724 18416kn m8號墩橋墩截面承載力： x、m ufsd as(h0 as) fcdbx(h0 -)25號墩、6號墩、330 16888.2 (1724 76) 14.3 2577 151.2 (1724 18372kn m墩號墩底彎矩m max(kn m)mu(kn m)m max330.00/10.00 = 7763.2 kn ? 0.067誨?=0.067xv2o?t x 40343.04 = 12118.29 kn所以 vs=7763.2knvcu (0.0023f；ae vs)0.85 (0.0023

14、、, 20.1 39729 .987763 .2)6952 .3kn在e1作用下橋墩最大剪力 v=671kn?= 6952.3kn ,故滿足設(shè)計規(guī)范。表4.3 e1地震作用下橋墩剪力驗算墩號墩底男力v max(kn)vu(kn m)v max3.2=289.7cmi 0.044ds=56.32cmlp=2/3 內(nèi)=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性較區(qū)域最大容許轉(zhuǎn)角：ulp( uy)/k =1.2 0.039-0.0015)/2=0.022512lp、2 _ _ _u -h2 (h )u=1/3 ：32.703520.0015+(32.7035-1.2/2) 0.

15、0225=1.25m3 y 2ad=0.1863.2=286.2cmi 0.044fds=56.32cmlp=2/3 內(nèi)=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性較區(qū)域最大容許轉(zhuǎn)角:lp( uy)/k =1.2 0.037-0.00158)/2=0.02141 2-h2 (h3 ylp=1/3 m2592 0.00158+(32.259-1.2/2) 0.0214=1.23mad=0.1833.2=281cm0.044fds=56.32cmlp=2/3 內(nèi)=2/3 180=120cm因止匕 lp=120cm=1.2m塑性較區(qū)域最大容許轉(zhuǎn)角:lp( u uy)/k =1.

16、2 0.037-0.00158)/2=0.0214lpoy (h 萬)u=1/3 期 .61520.00158+31.615-1.2/2) 0.0214=1.226mad=0.2723.2=277cmi 0.044fcls=56.32cmlp=2/3 內(nèi)=2/3 180=120cm 因止匕 lp=120cm=1.2m 塑性較區(qū)域最大容許轉(zhuǎn)角:ulp( uu 3h2y)/k =1.2 0.039-0.00158)/2=0.0225y (h ) u=1/3 ：31.11520.00158+31.115-1.2/2) 0.02225=1.199mad=0.194 a故滿足設(shè)計規(guī)范下表4.4為5-8號

17、墩墩頂位移與橋墩容許位移的比較:表4.4墩頂位移比較墩號方向墩頂位移ad(m)容許位移頌m)&v au是否通 過驗算5順橋向0.191.34是是橫橋向0.0690.222是是6順橋向0.1881.23是是橫橋向0.0630.215是是7順橋向0.1961.226是是橫橋向0.0680.238是是8順橋向0.1931.199是是橫橋向0.0700.232是是2）、塑性較區(qū)域塑性轉(zhuǎn)動能力的驗算:5號墩塑性較轉(zhuǎn)動能力的驗算：在e2作用下，潛在塑性較區(qū)域塑性轉(zhuǎn)角：?= 0.0088 ?= 0.02256號墩塑性較轉(zhuǎn)動能力的驗算：在e2作用下，潛在塑性較區(qū)域塑性轉(zhuǎn)角：?= 0.0088 ?= 0.021

18、47號墩塑性較轉(zhuǎn)動能力的驗算：在e2作用下，潛在塑性較區(qū)域塑性轉(zhuǎn)角：?= 0.0127 ?= 0.02148號墩塑性較轉(zhuǎn)動能力的驗算：在e2作用下，潛在塑性較區(qū)域塑性轉(zhuǎn)角：?= 0.0088 ?= 0.0225表4.5塑性較區(qū)域塑性較轉(zhuǎn)動能力的驗算墩號?330.00/10.00 = 7763.2 kn?. 0.067v?=0.067x0?1 x40343.04 = 12118.29 kn所以 vs=7763.2knvcu (0.0023 . f；ae vs)cuc e s0.85 (0.0023、20.1 39729 .987763 .2)6952 .3kn橫橋向：一 _ ?_ _ 一 一_

19、?= 0.1 7?-?= 0.1 6.79 180.00 330.00/10.00 = 4030.88 kn ?, 0.067何?=0.067xv20.1 x 40343.04 = 12118.29 kn所以 vs= 4030.88 knvcu (0.0023 , fcae vs)0.85 (0.002320.1 40343 .044030.88 )3779 .8kn卜表4.6為5-8號墩塑性較剪力與橋墩容許剪力的比較:表4.6剪力比較墩號方向塑性較男力vco(kn)容許剪力vcu(kn)vco v vcu是否通過驗算5順橋向1326.46952.3是是橫橋向1554.23779.8是是6順橋

20、向1278.96925.5是是橫橋向1764.33778.4是是7順橋向1300.86885.2是是橫橋向1805.33776.2是是8順橋向1331.96852.5是是橫橋向1846.43774.48是是由上表可知橋墩的設(shè)計滿足能力保護(hù)構(gòu)件要求。2)、蓋梁的驗算根據(jù)配筋計算出橋墩截面橫向抗彎承載能力m hx、mu fsdas(ho as) fcdbx(ho -)2330 12064.5 (1724 76) 14.3 1800 154.6 (1724 154.6/2)13144kn m蓋梁計算公式(6.8.3)得：?%0= ?？器?+ ?=1.2 13144+3848=19606.8kn m根

21、據(jù)蓋梁配筋對蓋梁正截面抗彎能力計算： hhhxmufskas(has)fskas(-as)%bx(h-)2222400 x30559.6 x(950 108) 400 x15279.8x(950 108) 20.1 2100 144.8 (950 97/2) 21440kn m?02/6.7=7680kn?根據(jù)規(guī)范jtg d62-2004公式5.2.7-2計算蓋梁斜截面抗剪承載能力：?= ?0.45 x10-3 ?文2 + 0.6?而密?吩？= 1.1 x0.45 x10-3 x2100 x 184042 + 0.6 x30157) xv3o x0.0032 x330=7214kn?= 0.7

22、5 x10-3 ?e?sin ?=0.75 x10-3 x360 x 15279.8 xsin 45 = 2673knvco 1000?做？迪 1000kpa。根據(jù)抗震規(guī)范，抗震驗算時？?= 1000 x1.5 = 1500kpa6號墩單樁軸向受壓承載力計算如下： ? = ?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (4.209x 180+21.791 乂 100)=10396kn7號墩單樁軸向受壓承載力計算如下： ?同=?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (2.562x 160+23.438x 100)=10065kn8號墩單樁軸向受壓承載力計算如下： ?溝=?+ 1/2?e ?=1=2.0106x 1500+1/2x 5.0265x (2.761 乂 160+23.239x 100)=10105kn5-8號墩樁頂軸力如表4.7所示，從表中可以看出，6-8號墩樁基承載力不滿足設(shè)計要求。表4.7基礎(chǔ)承載力比較墩號樁頂軸力(kn)考慮樁身s與置換土重后r(kn)單樁承載力ra(kn)rv ra是否通過驗算5145821494818154是是6140381440410396否否713952